JPS60162026A - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ この発明は内燃機関の空燃比制御装置に係り、特に定速
走行装置の作動中に、車速に応じて空気を給気系に供給
することにより、空燃比をリーン化して燃費の向上を図
る内燃機関の空燃比制御装置に関する。

［発明の技術的背景］ 内燃機関において、空気と燃料とを機関の要求する割合
つまり所定空燃比に混合して燃焼室に供給するため、気
化器を備えている。空燃比は機関始動時や高負荷時等の
機関状態によって、その要求される値が相違してくる。

そして、車両には、長時間長距離にわたって走行すると
き、運転者が所望車速を指示すると、アクセルを解除し
ても、その車速を一定に保つよう自動的に制御する定速
走行装置として、例えばクルーズコントロールユニット
を具備しているものがある。

［背景技術の問題点］ ところで、上記クルーズコントロールユニットを有した
車両において、クルーズコントロールユニットの作動中
には、車両は慣性により、大なる馬力を必要とせず走行
する。またこのとき、急激な加減速をしないので、空燃
比を濃化しておく必要もない。しかしながら、従来の気
化器にあっては燃焼室に供給される空燃比は比較的リン
チになってしまい、燃料を無駄に消費している不都合が
あり改善が望まれていた。

［発明の目的］ そこでこの発明の目的は、上述の不都合を除去し、定速
走行装置を有する車両において、定速走行装置の作動中
に、車速に応じて空気を給気系に供給して空燃比をリー
ン化し、燃料の８ｇ、を回避して燃費の向上を図り得る
内燃機関の空燃比制御装置を実現するにある。

［発明の構成］ この目的を達成するためにこの発明は、定速走行装置の
作動中に車速に応じて給気系に空気を供給し空燃比をリ
ーン化する空気供給手段を設けたことを特徴とする。

［発明の実施例］ 以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的
に説明する。第１〜３図はこの発明の実施例を示すもの
である。図において、２は気化器、４は吸気通路６を形
成する吸気マニホルド、８はベンチュリ、１０は絞り弁
である。

前記気化器２は、第１室１２を有し、この第１室１２に
はピストン１４が介装されている。このピストン１４下
面中央部位には、テーバ状のジェットニードル１６が固
定されている。前記ピストン１４の摺動運動は、空気が
ベンチュリ８を流れるときに生ずる負圧により行われる
。この負圧は、ピストン１４下部に形成された負圧孔１
８を経て第１室１２内に作用する。一方、前記ピストン
１４の摺動を支持する固定部２０上部に固定されたダイ
ヤフラム２２下方には、第２室２４が形成されている。

この第２室２４内には、空気が前記ベンチュリ８よりも
上流側の吸気管２６と併設される導圧孔２８によって導
びかれる。このため、ピストン１４は、ダイヤフラム２
２上面の負圧と、該ダイヤフラム２２下面の空気圧との
圧力差を生じて移動し、ピストン１４とスプリング３０
の力とが均衡になり所定位置に停止する。前記ピストン
１４が前記ベンチュリ８の面積を大きくするよう移動す
る時、ジェットニードル１６はメインノズル３２を抜は
出ようとする。これにより、このメインノズル３２の出
口であるブリッジ３４の内径とジェットニードル１６の
外径との間に形成される間隙により、燃料供給量が決定
される。前記メインノズル３２内には、燃料がメインジ
ェット３５を経て流入される。

また、前記メインノズル３２には、一端に第１メインエ
アブリード３６を有するメインブリード通路３８の他端
が接続されている。前記吸気マニホルド４には、吸気通
路６に連通ずるアイドルボート４０が前記絞り弁１０よ
りも機関（図示せず）側に形成されるとともに、前記絞
り弁１０近傍にはバイパスポート４２が並設されている
。前記アイドルボート４０とバイパスポート４２とは、
スローノズル４４と連通ずるバイパス通路４６によって
接続されている。更に、アイドルボート４０の開閉開整
は、アイドル調製ねじ４８により行われる。前記スロー
ノズル４４の一端には、低速系統への燃料量を規制する
スロージェット５０を設けるとともに、他端には第１ス
ローエアブリード５２を設ける。

しかして、この発明は、定速走行装置たるクルーズコン
トロールユニット５４を備えた内燃機関に、上述した気
化器２を利用して空燃比制御を行つモのである。クルー
ズコントロールユニノ１−５４は、運転者が所望の指示
を行うと、アクセルを解除しても、その車速を一定に保
つよう自動的に制御するものである。すなわち、スピー
ドメータケーブルの回転をパルス信号で検出し、制御部
で速度に比例した電圧に変換し、運転者のプノジュスイ
ッチ信号によってその速度電圧をコンデンサとＦ’ＥＴ
（電界効果トランジスタ）で記憶する。

この記憶電圧と速度電圧を比較して、電磁ソレノイドバ
ルブをオン・オフし、ハキュウムアクチュエータによっ
て絞り弁１０を所定位置になるまで駆動するものである
。

前記クルーズコントロールユニノｌ−５４ニハ、空気供
給手段である第１、第２、第３電磁弁５６．５８．６０
を夫々連絡する。前記第１電磁弁５６は、クルーズコン
トロールユニット５４の作動中に、車両が低速で定速走
行するよう設定する場合に作動される。この第１電磁弁
５６には、第１空気通路６２の一端を接続するとともに
、この第１空気通路６２の他端を前記スローノズル４４
途中でバイパス通路４６の分岐部６４よりも第１スロー
エアブリード５２側に接続する。また、第１空気通路６
２途中には、第２スローエアブリード６６を介設する。

この実施例では、４気筒の内燃機関であり、各気筒には
１個ずつ気化器２を具備しているので、４つの第１空気
通路６２が連結されている。

前記第２電磁弁５８は、クルーズコントロールユニット
５４の作動中に、車両が中速で定速走行するよう設定す
る場合に作動される。この第２電磁弁５８には、第２空
気通路６８の一端を接続するとともに、この第２空気通
路６８の他端を前記吸気通路６内の絞り弁ｌＯ下流側に
臨ませて形成した空気ポート７０に連通ずる。この第２
電磁弁５８には、４つの第２空気通路６８が連結されて
いる（図示せず）。

前記第３電磁弁６０は、クルーズコントロールユニット
５４の作動中に、高速で定速走行に設定した場合に作動
される。この第３電磁弁６０には、第３空気通路７２の
一端を接続するとともに、この第３空気通路７２の他端
を前記メインブリート通路３８途中に接続する。また、
前記第３空気通路７２途中には、第３メインエアブリー
ト７４を介設する。この第３電磁弁６０には、４つの第
３空気通路７２が連結されている。

以下、第２図のフローチャートと第３図の回路図に基づ
いて作用を説明する。

車両を低速度でクルーズコントｌｆｆ−ルユ−ｙ　ｌ・
５４を作動する場合について説明する。車両が低速域で
走行中に、運転者が車両が低速で定速走行するようクル
ーズコントロールユニット５４のブツシュスイッチを押
す。これにより、車両は所定の低速で走行する。このと
き、気化器２絞り弁ＩＯの開度が小であり、ベンチュリ
８に作用する負圧は小である。このベンチュリ８の上流
側からは空気が吸入され、この空気は狭いベンチュリ８
を経て絞り弁１０側に流去するとともに、この空気の一
部が導圧孔２８からダイヤフラム２２下方の第２室２４
に至る。そして、空気圧は、ダイヤフラム２２をスプリ
ング３０の力に抗してピストン１４を押し上げようとす
る。しかし、第１室１２には、ベンチュリ８に作用する
負圧が小なので、小なる負圧しか作用していない。この
ため、前記第２室２４の空気圧は、スプリング３０の力
に打ち勝つことができず、ピストン１４を大きく移動す
ることができない。これにより、メインノズル３２から
は少量の燃料しか供給されない。このとき、従来は、燃
料がスロージェノ１−５０から吸入され、スローノズル
４４で第１スローエアブリード５２から吸入される空気
とが混合し、空気との混合燃料がバイパス通路４６を経
てバイパスポート４２及びアイドルポート４０から吸気
通路６へ吸出されていた。しかし、前記吸気通路６で生
成される空燃比は、車両が低速で定速走行するに必要以
上にリンチであった。そこで、この発明によれば、第２
．３図に示す如く、制御部が始め１０１を入力すると、
先ずクルーズコントＩ」−ルユニット５４作動中？１０
２を判断する。このとき、既に運転者が車両を低速で定
速走行するようクルーズコントロールユニット５４を作
動させているので、上記クルーズコントロールユニット
５４作動中？１０２がＹＥＳの信号を出力し、この信号
によりスイッチＳＷＩがオンとなる。そして、上記クル
ーズコントロールユニノＩ−５４作動中？１０２のＹＥ
Ｓの信号は、車速の低速？１０３を判断する。このとき
、車速は低速で定速走行しているので、ＹＥＳの判断を
する。この信号によりスイッチＳＷ２がオンし、第１電
磁弁５６が作動１０４される。この第１電磁弁５６の作
動により、この第１電磁弁５６は、第１空気通路６２を
開け、空気が流入しく得る状態にする。そして、負圧が
生じているバイパス通路４６内には、第１空気通路６２
と第１スＩコーエアブリー；・５２との双方から空気が
流入し、吸気通路６内で生成される空燃比をリーン化す
ることができる。クルーズコントロールユニット５４を
作動中には、車両を急激に加減速する必要がないので、
車両はリーン化された空燃比でも良好に走行し、何ら不
都合を与えることがない。そして、クルーズコント１−
）−ルユニット５４の作動を停止した時に、戻り１０５
の状態になる。

次に、車速を中速度でクルーズコントロールユニット５
４を作動する場合について説明する。車両が中速域で走
行中に、運転者が車両が中速で定速走行するようクルー
ズコントロールユニｙ　Ｌ５４のプソシュスイッチを押
す。これにより、車両は所定の中速度で走行する。この
とき、気化器２の絞り弁１０開度は、上記低速時に比し
、人となる。これにより、−、ンチュリ８に作用する負
圧も大になり、第１室１２に作用する負圧も負圧孔１８
を経て大となる。したがつて、ピストン１４がスプリン
グ３０の力に抗してベンチュリ′８の面積を大きくする
ように移動し、所定位置で停止する。このとき、気化器
２の低速及び高速系が作動されていない。そして、クル
ーズコンｌ−ｏ−ルユニ、ト５４作動中？１０２をＹＥ
Ｓで判断した信号は、低速？１０３をＮｏで判断して中
速？１０６に至る。このとき、車速は中速度なので、上
記中速？１０６はＹＥＳを判断し、この信号によりスイ
ッチＳＷ３がオンとなり第２電磁弁５８を作動１０７す
る。この第２電磁弁５８の作動により、夫々の第２空気
通路６８に空気が流入し得る状態になる。そして、吸気
通路６内を流れる混合気流により、第２空気通路６８が
負圧状態となり、この負圧により空気が第２空気通路６
８を経て前記吸気通路６内に吸出される。この結果、中
速萌においても、急激な加減速変化がないので、リーン
化された空燃比でも何ら不都合を招く惧れもなく、燃費
の向上を図る。また、クルーズコントロールユニット５
４の作動を停止することにより、戻り１０５の状態にな
る。

また、車両が高速度で走行中に、運転者が車両を高速で
定速走行するようクルーズコントｌコールユニット５４
のプッシュスイッチを押す。これにより、車両は所定の
高速度で走行する。このとき、気化器２絞り弁１０の開
度は、前記低速時及び中速時に比し大となる。これによ
り、ベンチュリ８に作用する負圧も大になり、第１室１
２にば負圧孔１８を経て大なる負圧が作用する。したが
って、ピストン１４がスプリング３０の力に抗して更に
ベンチュリ８の面積を大きくするように移動する。

そして、燃料はメインノズル３２から多用に流出される
。このとき、第１メインエアブリード３６から空気が吸
入されている。このような状態において、クルーズコン
トロールユニット５４作動中？１０２からの信号は、低
速？１０３及び中速？１０６の判断をＮＯで通過し、ス
イッチＳＷ４をオンとして第３電磁弁６０を作動１０８
する。この第３電磁弁６０の作動により第３空気通路７
２が、空気が流入するよう開かれる。この第３空気通路
７２はメインエアブリード通路３８に接続しているので
、このメインエアブリード通路３８には第１メインブリ
ーＦ３６と第３空気通路７２からの空気が合流する。こ
れにより、高速時、特にメインノズル３２から多量の燃
料が供給され、この燃料に従来よりも多量の空気を供給
させるので、空燃比をリーン化することができる。この
結果、高速時においても、急激な加減速変化がないので
、リーン化された空燃比でも何ら不都合を招く惧れもな
く、燃費の向上を図る。また、クルーズコントロールユ
ニット５４の作動を停止することにより、戻り１０５の
状態になる。

なお、この発明は上記実施例に限定されず、種々応用改
変が可能であることは勿論である。

例えば、上記実施例では車両が低速時、中速時、高速時
に運転されているとき、夫々の速度に対応する１個の電
磁弁を作動した。−例として、高速時には第３電磁弁６
０のみを作動したが、それでも空燃比がリンチな場合に
は第２電磁弁５８を作動する等複数の電磁弁を組み合わ
せて作動させ、機関の出力低下を招くことなく、空燃比
をリーン化して燃費の向上を図ることが可能になる。

し発明の効果］ 以上詳細な説明から明らかなようにこの発明によれば、
定速走行装置の作動中に、低速時・中速時・高速時の車
速に応じて空気を給気系に供給することにより、燃焼室
内に供給される空燃比をリーン化し、これにより、定速
走行状！３における無駄な燃料の消費を回避することが
でき、燃費の向上を図り得る。また、過剰に空燃比が濃
化する惧れがないので、排気ガス中の有害成分の排出量
を減少することができる。

更に、この発明の制御装置によれば、空気供給手段とし
て電磁弁を用いたので、従来の気化器を改造することな
く、制御装置の汎用性を大幅に向上させることが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図はこの発明の実施例を示すものである。第１
図は制御装置の概略図、第２図は制御装置の作用を示す
フローチャート、第３図は制御回路図である。 図において、２は気化器、４は吸気マニーホルド、６は
吸気通路、８はベンチュリ、１’Ｏは絞り弁、１６はジ
ェットニードル、３２はメインノズル、５４はクルーズ
コントロールユ、−ノド、５Ｇはｉ１電磁弁、５８は第
２電磁弁、６０は第３電磁弁、６２は第１空気通路、６
８は第２空気通路、そして７２は第３空気通路である。 代理人　弁理士　西　郷　義　美 〃　弁理士原田幸男 〃　弁理士　原　崎　正 第１　ｈ？１ シ 第２図 ０１ り１′、３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■、定速走行装置の作動中に車速に応じて給気系に空気
   を供給し空燃比をリーン化する空気供給手段を設けたこ
   とを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。 ２、前記空気供給手段は、前記定速走行装置に連絡した
   速度検知手段により開閉作動される電磁弁に基づいて制
   御されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   内燃機関の空燃比制御装置。 ３、前記電磁弁は、車速に応じて夫々作動される低速用
   第１電磁弁と、中速用第２電磁弁と、高速用第３電磁弁
   とからなることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
   の内燃機関の空燃比制御装置。